平衡移动与转化率的专题学案.docx
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化学平衡与转化率的专题导学案
高二化学
【学习目标】 1. 掌握转化率的概念及计算; 2. 理解平衡移动对转化率的影响。
【学习重点】转化率的计算及大小比较。
【学习方法】在化学平衡的有关问题中,关于物质转化率的讨论是其中既常见又为学生所
困惑的问题。鉴于化学平衡知识的抽象性,学生在学习过程中很难准确理解化学平衡的实
质。但只要深刻理解化学平衡的概念和平衡移动原理,并掌握一定的思维方法和解题技巧,
该类问题就可迎刃而解。下面就化学平衡移动导致转化率的变化用具体实例进行分析讨
论。
【学习过程】
一、增大或减少某反应物浓度判断转化率的变化
例 1 .在557 ℃时,密闭容器中进行下列反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H 2(g) 。
若 CO起始浓度为 2mol/L (1),水蒸气浓度为 3mol/L (2),达到平衡时,测得 CO2的浓度为 L。求 CO及 H2O的转化率。
例 2.若将例 1 中的划线部分(2)改成水蒸气浓度为6mol/L ,而其他条件不变,达
到平衡时,测得CO2的浓度为 L。同样按上述方法求算,可得CO转化率为,H2O的转化率为。
例 3.若将例 1 中的划线部分(1)改成 CO起始浓度为1mol/L ,而其他条件不变,
达到平衡时,测得CO2的浓度为 L。同样按上述方法求算,可得CO转化率为,H2O的转化率为。
例 4.若将例 1 中的划线部分(1)改成CO起始浓度为2mol/L ,将例 1 中的划线部分(2)改成水蒸气浓度为6mol/L ,而其他条件不变,达到平衡时,测得CO2的浓度为L。同样按上述方
法求算,可得CO转化率为60%,H2O的转化率为40%。
以上三小题转化率可归纳为CO + H 2O(气)CO2+H 2 转化率CO% H2O%例1起始浓度mol/L230 060%40%
例2起始浓度mol/L260 075%25%
例3起始浓度mol/L130 075%25%
例 4起始浓度mol/L460 060%40%
通过以上四题的计算可得出以下结论:
1、增大某一反应物浓度可使其它反应物转化率增大,自身转化率下降;
2、若容器体积不变,使其它反应物的浓度减小,则自身的转化率也下降。
3、若容器体积不变,对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),达到平衡后,
按原比例同倍数的增加反应物A和 B的量
若 a+b 若 a+b>c+d, A 、B 的转化率均增大若 a+b=c+d, A 、B 的转化率均不变 由此可反映出反应物转化率的变化可能是化学平衡向正向移动的结果,也可能是化学 平衡向逆向移动的结果。 二、增大分解反应的反应物浓度判断转化率变化 在上一难题解决之后,学生又遇到新的问题,增大分解反应的反应物浓度,转 化率又该怎么判断? 举 例 V反应物的转化率 ( g)V<0增大( 2) PCl 5( g)PCl 3( g) +Cl2( g)V>0减小 ( 3)2HI(g) 22 V=0不H( g)+I( g) 变 例1:某恒温恒容的容器中,建立如下平衡:2NO( g)N2O4(g),在相同条件下,若分别向容器中通入一定量的NO2气体或 N2O4气体,重新达到平衡后,容器内 N2O4的体积分数比原平衡时() A.都增大 B .都减小 C .前者增大后者减小 D .前者减小后者增大 例 2:例一定温度下,将amol PCl5通入一个容积不变的反应器中,达到如下平衡:PCl5( g)PCl 3( g) +Cl 2(g),测得平衡混合气体压强为p1,此时再向反应器中通入 amol PCl5,在温度不变的条件下再度达到平衡,测得压强为p2,下列判断正确的是 () > p2的转化率增大<p2%(体积含量)减少 例 3: 2HI ( g)H2(g)+I 2( g)是气体体积不变的可逆反应,反应达 到平衡后,再向固定密闭容器中加入HI ,使 c( HI)的浓度增大, HI 平衡转化率。 对于气体体积不变的可逆反应,反应达到平衡后增加反应物,达到新的化学平衡时反 应物的转化率不变。 将浓度问题转换为压强问题,增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动,最后再判断 转化率变化。 三、增大压强判断各反应物转化率变化 对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),(a+b≠c+d,)在压强变化 导致平衡移动时,学生感到困惑的是充入“惰性气体”化学平衡朝哪个方向移动转化率 如何变化可归纳为以下两方面: 1.恒温恒容条件下充入“惰性气体”,化学平衡不移动。因平衡体系的各组 分浓度均未发生变化,故各反应物转化率不变。 2.恒温恒压条件下充入“惰性气体”,化学平衡向气体体积增大的方向移动。 因为此时容器容积必然增大,相当于对反应体系减压,继而可判断指定物质的转化率变 化。 常见题型及解题技巧 ①“概念”法: 例 1:已知在一定温度下,和(g) 在容积为 2L 的密闭容器中进行下列反应:CO(g) + H 2O(g)CO 2(g) + H2(g),经过一段时间后,反应达平衡。测得CO和 CO2的平衡浓度值比为3∶ 2,求 CO的平衡转化率为多少 ②“比较”法: 例 2:在一定温度下,在一容积不变的密闭容器中按3molA、 1molB 投料进行下述可逆反应: 3A(g) + B(g)2C(g) + 2D(g)经一段时间后达平衡。测得 A 的转化率为 a%,用“ >”,“ <”或“ =”填空。 ①若按3molA、2molB投料,在相同条件下反应,则达平衡时 A 的转化率a%; ②若按4molA、1molB投料,在相同条件下反应,则达平衡时 A 的转化率a%; ③若按 6molA、 2molB 投料,在相同条件下反应,则达平衡时 A 的转化率a%;